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PCB设计,看工程师经验干货分享。
编辑作者:吉讯捷   发布时间:2019-11-16


一般PCB基本设计具体步骤如下:

 前期准备——PCB结构设计——PCB合理布局——布线——布线优化和丝印——网络和DRC检查和结构检查——打版。


 一、前期准备包括准备元件和电路原理图

 “工欲善其事,必先利其器”,要制作出一片好的线路板,除了要设计好原理之外,还需要画得好。

在进行PCB设计之前,首先要准备好原理 图SCH的元件和PCB的元件。

元件可以用peotel 自带的库,但一般情况下很难找到合适的,最好是自己根据所选电子器件的标准尺寸资料自己做元件。

原则上先做PCB的元件,再做SCH的元件。

 PCB的元件要求较高,它直接影响线路板的安装;SCH的元件要求相对而言松,只要注意确定好管脚属性和与PCB元件的对应关系就行。

PS:注意标准库中的隐藏管 脚。

之后就是电路原理图的设计,做好后就准备开始做PCB设计了。


 二、PCB结构设计。

这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位,在PCB 设计环境下绘制PCB板面,并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。

并综合考虑和确定布线区域和非布线区域(如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域)。


 三、PCB合理布局

 合理布局说到底就是在线路板上放电子器件。

这时如果前面讲到的准备工作都做好的话,就可以在电路原理图上生成网络表(Design-》Create Netlist),之后在PCB图上导入网络表(Design-》Load Nets)。

就看见电子器件哗啦啦的全堆上去了,各管脚之间还有飞线提示连接。

然后就可以对电子器件合理布局了。

一般合理布局按如下原则进行:

 1 按电气性能合理分区,一般分为:数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)、电子电路区(怕干扰)、功率驱动区(干扰源);

 2 完成同一功能的电路,应尽量接近放置,并调整各元器件以保证连线最为简洁;同时,调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线最简洁;

 3 对于性能大的元器件应考虑安装位置和安装强度;发热元件应与温度敏感元件分开放置,必要时还应考虑热对流措施;

 4 I/O驱动器件尽量接近印刷板的边、接近引出接插件;

 5 时钟产生器(如:晶振或钟振)要尽量接近用到该时钟的电子器件;

 6 在每个集成电路的电源输入脚和地之间,需加一个去耦电容(一般采用高频性能好的独石电容);电路板空间较密时,也电路板空间较密时,也可在几个电子器件周围加一个钽电容。

 7 继电器线圈处要加放电二极管(1N4148即可);

 8 布局特殊要求要均衡,疏密有序,不能头重脚轻或一头沉——需要特别注意,在放置元器时,一定要考虑元器件的实际尺寸大小(所占面积和高度)、元器件之间的相对位置,以确认电路板的电气性能和生产安装的可行性和便利性同时,应该在确认上面原则能够体现的前提下,适当改动器件的摆放,使之整齐有序美观,如同样的器件要摆放整齐有序、方向一致,不能摆得“错落有致” 。

 这个步骤关系到板子整体形象和下一步布线的难易程度,所以一点要花大力气去考虑。

布局时,对不太确定的地方可以先作初步布线,充分的考虑到。


 四、布线

 布线是整个PCB设计中最重要的工序。

这将直接影响着PCB板的性能好坏。

在PCB的设计过程中,布线一般有这么三种境界的划分:首先是布通,这时PCB设计时的最基本的特殊要求。

如果线路都没布通,搞得到处是飞线,那将是一块不合格的板子,可以说还没入门。

其次是电器性能的满足。

 这是衡量一块pcb电路板是否合格的标准。

这是在布通之后,认真调整布线,使其能达到最佳的电器性能。

接着是美观。

假如你的布线布通了,也没有什么影响电器性能的地方,但是一眼看过去杂乱无章的,加上五彩缤纷、花花绿绿的,那就算你的电器性能怎么好,在别人眼里还是垃圾一块。

这样给测试和维修带来极大的不便。

布线要整齐划一,不能纵横交错毫无章法。

这些都要在确认电器性能和满足其他个别特殊要求的情况下实现,否则就是舍本逐末了。


 五 布线时主要原则

 一般情况下,首先应对电源线和地线进行布线,以确认电路板的电气性能。

在条件允许的范围内,尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最细宽度可达0.05~0.07mm,电源线一般为1.2~2.5mm。

对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地则不能这样使用)

 预先对特殊要求比较严格的线(如高频线)进行布线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行,以免产生反射干扰。

必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合。

 振荡器外壳接地,时钟线要尽量短,且不能引得到处都是。


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